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河南省南阳市六校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题（Word版附解析）
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这是一份河南省南阳市六校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题（Word版附解析），文件包含河南省南阳市六校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题Word版含解析docx、河南省南阳市六校2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共35页， 欢迎下载使用。
(考试时间：75分钟 试卷满分：100分)
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Al：27 S：32 Ti：48 Fe：56
一、单项选择题(本小题包括10小题，每题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学反应总是伴随着能量变化。下列有关说法正确的是
A. 电解精炼时应将粗铜连接电源的负极
B. 一次性保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
C. 太阳光催化水分解过程中太阳能转化为化学能
D. “天宫课堂”过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热“冰球”的现象，属于吸热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．电解精炼时应将粗铜连接电源的正极作阳极，主要电极反应为：，A错误；
B．“一次性保暖贴”内含有铁粉、碳、氯化钠，与空气中的和水能够构成原电池，即在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，B错误；
C．太阳光催化水分解过程中是将太阳能转化为、中的化学能储存起来，C正确；
D．过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热“冰球”的现象，属于放热过程，D错误；
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. ， ，则
B. ， ，则碳的摩尔燃烧焓
C. 已知 ，则
D. 已知 ，则稳定性石墨小于金刚石
【答案】A
【解析】
【分析】稳定的物质具有较低的能量；燃烧热为1ml可燃物完全燃烧，生成稳定的氧化物释放的热量；HF为弱电解质；相同质量的C完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧释放的热量。
【详解】A．燃烧为放热反应，焓变为负值，生成液态水放热更多，故，A正确；
B．已知：
①
②
根据燃烧热的概念，由盖斯定律可知，①+②得，碳的摩尔燃烧焓，B错误；
C．反应中还生成硫酸钡沉淀也会伴随能量的变化，故的焓变不是，C错误；
D．石墨转化为金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石的能量，能量越低越稳定，D错误；
故选A。
3. 金属腐蚀对国家经济造成损失非常严重，了解金属的腐蚀与防护具有重要意义。下列说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 燃气灶中心部位的铁生锈发生的主要是电化学腐蚀
C. 纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀
D. 航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
【答案】D
【解析】
【详解】A．水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误；
B．燃气灶中心的铁生锈主要是铁和氧气在点燃条件下反应，因此主要是化学腐蚀，故B错误；
C．纯银器长时间暴露在空气中，会与空气中的、反应生成黑色的，发生的是化学腐蚀，C错误；
D．锌比铁活泼，船底镶嵌锌块，与海水、船构成原电池，锌作负极被消耗，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极保护法，D正确。
答案选D。
4. 通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图所示，下列说法错误的是
A. a为电池的正极，发生还原反应
B. b极的电极反应为
C. 当电路中转移电子时，传感器内参加反应的为
D. 传感器工作过程中，电解质溶液中硫酸的浓度减小
【答案】C
【解析】
【分析】氧气得电子，发生还原反应，a为正极，甲醛失电子生成二氧化碳，b为负极。
【详解】A．氧气得电子，a为正极，发生还原反应，A正确；
B．b极是负极，发生失去电子的氧化反应，故电极反应为，B正确；
C．负极电极方程式为：，当电路中转移电子时，反应的甲醛物质的量=0.05ml，质量0.05ml×30g/ml=1.5g，C错误；
D．传感器工作过程中，氧化还原反应生成水，电解质溶液中硫酸的浓度变小，D正确；
答案选C。
5. 下列有关NA的说法正确的是
A. 惰性电极电解足量饱和食盐水，当生成2mlNaOH时，阳极失去的电子数目为2NA
B. 电解精炼铜，当阴极生成1mlCu时，阳极反应的Cu原子数目为NA
C. 氢氧燃料电池，当正极消耗22.4L(标准状况)氧气时，电路中通过的电子数目为2NA
D. 电解足量CuCl2溶液，当电路中转移2ml e-时，阳极一定生成NA个Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A．惰性电极电解足量饱和食盐水，化学方程式为：，当生成2ml NaOH时，阳极生成1ml氯气，转移电子数为2NA，A正确；
B．电解精炼铜，阳极为粗铜，比铜活泼的金属先失去电子，故当阴极生成1mlCu时，阳极反应的Cu原子的物质的量小于1ml，数目小于NA，B错误；
C．氢氧燃料电池，当正极消耗22.4L(标准状况)氧气时，电路中通过的电子数目为4NA，C错误；
D．若采用活性电极，阳极是活泼金属反应，不能生成氯气，D错误；
故选A。
6. 工业上制备金属钾的反应为KCl＋NaNaCl＋K，该反应为吸热反应，反应温度通常为850℃。相关数据如下表所示，下列说法错误的是
A. Na比K活泼B. 该反应的△H＞0
C. 该反应的△S＞0D. 该条件下△H-T△S＜0
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．金属性K＞Na，故K比Na活泼，A错误；
B．该反应为吸热反应，因此，该反应的△H＞0，B正确；
C．反应温度为850℃时，根据表格数据，Na、NaCl、KCl均为液态，而K为气态，随着反应的进行，气体增多，熵增大，因此该反应的△S＞0，C正确；
D．该反应在高温下可以自发进行，因此△H-T△S＜0，D正确；
答案选A。
7. 中学化学教材中，常借助于图象这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容不正确的是
A. 图1表示牺牲阳极的阴极保护法
B. 图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀
C. 图3表示电镀
D. 用图4装置表示精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A．图1中锌比铁活泼，锌失电子，被氧化，从而保护了铁不被腐蚀，故表示牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化现象，所以图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀，B正确；
C．电镀时待镀物品(镀件)应该与电源的负极相连作阴极，故图3表示电镀的正、负极接反了，C错误；
D．用图4装置表示精炼铜，则a极与电源正极相连，作阳极，应接粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，D正确；
故答案为：C。
8. 1886年法国化学家莫桑从电解氟氢化钾()的无水氟化氢溶液中制备出了，装置如图所示。下列说法不正确的是
A. a出口的气体为
B. 电解槽需要用特制材料严格把阴极和阳极分开
C. 阴极的电极反应式为：
D. 电解过程中和分别在阴、阳两极放电
【答案】D
【解析】
【详解】A．a出口的气体是阳极的生成物，阳极反应式为，故A正确；
B．因为反应中生成氢气和氟气，两者混合会发生爆炸，因此电解槽需要用特制材料严格把阴极和阳极分开，故B正确；
C．阴极得到电子产生氢气，因此阴极的电极反应式为：，故C正确；
D．不放电，电解过程中和分别在阴、阳两极放电，故D错误。
综上所述，答案为D。
9. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：。关于该电池的下列说法正确的是
A. 负极的电极反应：
B. 放电过程中，向钙电极移动
C. 正极反应物为
D. 常温时，正负极之间连上检流计，指针不偏转
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池，根据总反应式可知PbSO4为原电池的正极，Ca电极为原电池的负极，LiCl-KCl为电解质。据此解答。
【详解】A．Ca为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Ca-2e-+2Cl-=CaCl2，故A项错误；
B．原电池中，阳离子向正极移动，因此Li+向PbSO4电极移动，故B项错误；
C．正极为PbSO4得电子，即PbSO4为反应物，故C项错误；
D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此在正负极之间连接检流计或电流表，指针不偏转，故D项正确。
故答案选： D。
10. 工业上采用电解的方法来制备活泼金属铝。纯净的氧化铝熔点很高(约为2045℃)，在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)的办法，使在1000℃左右就可与冰晶石形成熔融体。以下说法正确的是
A. 电解过程中阳极反应式为
B. 电解过程中每产生，反应所转移电子的物质的量为0.6ml
C. 若生产9g铝时，阳极损失3.6g石墨，则石墨被氧化为CO、物质的量之比为1：2
D. 加入冰晶石目的是增强电解液的导电性
【答案】C
【解析】
【详解】A．电解池中，阳极发生氧化反应，是氧离子发生失电子，电极反应式为：，故A错误；
B．的物质的量为，电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应生成氧气，，所以生成0.2ml氧气转移0.8ml电子，故B错误；
C．9g铝的物质的量为，阴极反应式为，则生产9g铝转移电子1ml。得到的电子总物质的量与石墨失去的电子总物质的量相等，设生成CO、的物质的量分别为x、y，3.6g石墨的物质的量为，则，，解得：，，即石墨被氧化为CO、物质的量之比为1：2，故C正确；
D．加入冰晶石主要目的是降低氧化铝的熔点，故D错误。
二、不定项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。)
11. 设为阿伏加德罗常数的值。已知反应：
①
②
其他数据如表所示，下列说法正确的是
A. ，且甲烷的摩尔燃烧焓为
B.
C. 上表中
D. 当有个C-H键断裂时，反应放出的热量为bkJ
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应①②都是甲烷燃烧，所有的燃烧都是放热反应，反应热，等量的甲烷完全燃烧生成液态水比生成气态水放出的热量多，因为负值，放出的热量越多，越小，因此，摩尔燃烧焓为生成液态水的焓变，故不是，A错误；
B．已知：① ，② ，根据盖斯定律(①-②)可得： ，B错误；
C．根据反应② ，，整理可得：，C正确；
D．当有个键断裂时，反应消耗了1ml甲烷，按照反应①进行生成液态水放出的热量为akJ，按照反应②进行生成气态水放出的热量为bkJ，D错误；
故答案为：C。
12. 用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是
A. 电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B. b电极上发生的反应方程式为：和
C. 曲线0~P段表示和混合气体的体积变化，曲线P~Q段表示的体积变化
D. 从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为
【答案】AD
【解析】
【分析】电路中电子流动方向与电流方向相反，由图甲可知，b为阳极，a为阴极，用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，首先发生，Cu消耗完全后，发生。
【详解】A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，A正确；
B．b电极上发生的反应方程式为：，B错误；
C．曲线0~P段表示混合气体的体积变化，曲线P~Q段表示和的体积变化，C错误；
D．从开始到Q点时收集到的混合气体共0.2ml，其中氢气与氧气均为0.1ml，故气体的平均摩尔质量为，D正确；
故选：AD。
13. 中国企业华为宣布：利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为，其工作原理如图。下列关于该电池的说法不正确的是
A. 该电池若用隔膜，可选用阳离子交换膜
B. 对废旧的该电池进行“放电处理”，让从石墨烯中脱出有利于回收
C. 放电时，正极的电极反应为：
D. 充电时，电路中每转移1ml，石墨烯电极质量增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．该电池通过锂离子定向移动导电，该电池若用隔膜，可选用阳离子交换膜，故A正确；
B．石墨烯是负极，放电时，阳离子向正极移动，从石墨烯中脱出有利于回收，故B正确；
C．放电时，正极得电子发生还原反应，电极反应为：，故C正确；
D．充电时，电路中每转移1ml，有1mlLi进入负极，石墨烯电极质量增加7g，故D错误；
选D。
14. 通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是
①
②
③
④
A. 反应①②为反应③提供原料气
B. 反应③也是资源化利用的方法之一
C. 反应的
D. 反应的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．反应①的产物为CO和，反应②的产物为和，反应③的原料为和，A项正确；
B．反应③将温室气体转化为燃料，B项正确；
C．反应④生成物中为气态，C项生成物中为液态，故C项中反应的焓变不为，C项错误；
D．依据盖斯定律可知，由可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
15. 为节约资源，许多重要的化工产品可以进行联合生产。如氯碱工业、金属钛的冶炼工业、甲醇的合成工业可以进行联合生产。联合生产时的物质转化如下图所示：
部分反应的热化学方程式为：
下列关于联合生产的有关说法正确的是
A. 电解饱和食盐水时，阴极附近溶液pH升高
B. 通过电解溶液可以实现镁的再生
C. 还原反应时，每生成48gTi，反应共转移2ml电子
D. 反应在任何条件下均不能自发进行
【答案】AD
【解析】
【分析】电解食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠；氢气和一氧化碳合成甲醇；氯气、碳、二氧化钛反应生成四氯化钛，四氯化钛和镁还原生成钛和氯化镁；；
【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极附近氢离子放电生成氢气，水电离出氢氧根离子浓度变大，溶液pH升高，A正确；
B．通过电解熔融可以实现镁的再生，B错误；
C．还原反应时，电子转移情况为，每生成48gTi（物质的量为1ml），则反应共转移4ml电子，C错误；
D．已知：①
②
由盖斯定律可知，①-②得：，，反应为吸热、熵减反应，根据反应能自发进行，则在任何条件下均不能自发进行，D正确；
故选AD。
三、非选择题(共60分。)
16. 甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。
已知：
（1）试写出在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式：___________。
（2）某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空：
①放电时，甲醇在___________(填“正”或“负”)极发生反应，电极反应为___________。
②工作时，B极的电极反应式为___________，A极的电极反应式为___________。
（3）某同学设计了一种用电解法制取的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是___________(填序号)。
A. a为电源正极，b为电源负极B. 可以用NaCl溶液作为电解质溶液
C. A、B两端都必须用铁作电极D. 阴极发生的反应为
【答案】（1）
（2） ①. 负 ②. ③. ④. （3）C
【解析】
【小问1详解】
已知：
① ；
② ；
甲醇的燃烧方程式为③，根据盖斯定律有③=①②，所以在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式为 ；
【小问2详解】
①放电时，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，
②乙池为电解池，A极为阴极，银离子得电子生成Ag，电极反应为；B极为氧气，电极反应式为；
【小问3详解】
A．因为生成的氢气将装置中原有氧气带出，且氢气的密度小于水，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子，所以“a”为正极，“b”为负极，故A正确；
B．因为阳极是铁，活泼电极作阳极时，阳极材料铁失电子生成亚铁离子，阴极上氢离子放电，生成氢气，所以能生成氢氧化亚铁白色沉淀，则电解液选用NaCl溶液不影响实验，故B正确；
C．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故C错误；
D．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，氢气能防止氢氧化亚铁被氧化，所以电极反应式为，故D正确。
故选C。
17. 化学反应中的能量变化通常表现为热量变化，研究热量变化具有重要的意义。化学反应的反应热可通过实验测定，也可通过计算间接获得。
（1）下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。
①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氢气还原氧化铜
⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦灼热的木炭与的反应
⑧晶体与晶体的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应
（2）在25℃、101kPa下，23g乙醇完全燃烧生成和液态水时放热638.4kJ，则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为___________。
I．中和反应反应热的实验测定
设计实验测定反应的
（3）实验室中盐酸和NaOH溶液已耗尽，请你为该兴趣小组推荐一种酸和一种碱___________。
（4）选用合理的试剂，用如图装置进行实验，其中仪器a的名称为___________。某次实验测得中和热，与理论值出现较大偏差，产生偏差的原因不可能是___________(填字母序号)
A．实验装置保温、隔热效果差
B．分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中
C．用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度
D．用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
II．通过计算间接获得反应热
（5）利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①
②
③ ，
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
(已知甲醇与CO的结构式分别如图： )
由此计算___________；已知，则___________。
【答案】（1）②④⑤⑦⑧
（2）
（3）硫酸或硝酸和氢氧化钾
（4） ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. D
（5） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①液态水气化过程中没有新物质生成，属于物理变化，故①错误；
②胆矾加热发生分解反应生成硫酸铜白色粉末的反应是吸热反应，故②正确；
③浓硫酸稀释过程中没有新物质生成，属于物理变化，故③错误；
④氢气还原氧化铜生成铜和水的反应是吸热反应，故④正确；
⑤碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳的反应是吸热反应，故⑤正确；
⑥氢氧化钾溶液和稀硫酸发生的中和反应是放热反应，故⑥错误；
⑦灼热的木炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应是吸热反应，故⑦正确；
⑧八水氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热反应，故⑧正确；
⑨甲烷在空气中燃烧的反应为放热反应，故⑨错误；
故答案为：②④⑤⑦⑧；
【小问2详解】
乙醇的燃烧热是指在25℃、101KPa时，1ml乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，23g乙醇完全燃烧放热638.4kJ，则乙醇的燃烧热△H=—=—276.8kJ/ml，反应的热化学方程式为 ，故答案为： ；
【小问3详解】
中和热为稀的强酸溶液和稀强碱溶液反应生成生成1ml水放出的热量，所以实验室中盐酸和氢氧化钠溶液已耗尽，可以选用稀硫酸或稀硝酸代替盐酸，氢氧化钾代替氢氧化钠，故答案为：硫酸或硝酸和氢氧化钾；
【小问4详解】
由实验装置图可知，仪器a为环形玻璃搅拌棒；由题意可知，反应测得中和热数值偏小，说明实验过程中存在热量散失；
A．实验装置保温、隔热效果差，测得的热量值偏小，得到中和热数值偏小，故不符合题意；
B．分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中，会导致热量散失，中和热数值偏小，故不符合题意；
C．用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度，酸溶液的起始温度偏高，测得中和热数值偏小，故不符合题意；
D．用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数，导致所量取的溶液体积偏大，反应生成的水大于1ml，测得中和热数值偏大，故符合题意；
故选D，故答案为：环形玻璃搅拌棒；D；
【小问5详解】
由反应热与反应物键能总和与生成物键能总和的差值相等可得：；由盖斯定律可知，故反应②-①得到反应③，则，故答案为：−99kJ/ml；+41 kJ/ml。
18. 研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。
（1）为了减少对环境的污染，煤在燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益高等优点。电解脱硫的基本原理是利用电极反应将转化成，再将煤中的含硫物质(主要是)氧化为和(如下图所示)：
①阳极的电极反应式为___________。
②与煤中的含硫物质(主要是)反应的离子方程式是___________。
③电解过程中，当有被氧化时，混合溶液中的物质的量将增大___________ml(不考虑溶液中水的体积变化)。
（2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下：
全部氧化成的热化学方程式为___________。
（3）二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含快速启动，其装置示意图如下：
①质子的流动方向为___________(填“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为___________。
【答案】（1） ①. ②. ③. 1
（2）
（3） ①. 从A到B ②.
【解析】
【小问1详解】
①由图示可知，在阳极失电子转化为，发生氧化反应，电极反应式为：。
②由图示可知，与反应生成、和，反应中铁元素化合价由+2变为+3、硫元素化合价由-1变为+6、锰元素化合价由+3变为+2，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：
。
③的物质的量为，被氧化时，消耗，生成，而生成时，阴极反应，根据电子守恒可知消耗，所以混合液中氢离子的物质的量将增大。
【小问2详解】
根据图示可知第一步反应①为 ，第二步反应②为 ，根据盖斯定律由①+②可得 ；
【小问3详解】
①由图可知总反应式为，A为负极，B为正极，原电池中阳离子向正极移动，质子即为，朝正极移动，故移动方向为从A到B；
②负极的电极反应为二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子：。
19. 电解原理在化学工业中有广泛应用。
（1）电解食盐水是氯碱工业的基础，如图为阳离子交换膜法电解示意图。
①已知电极材料分别为铁和石墨，则电极A为___________。
②电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是___________。
③在b口加入的物质为___________(写化学式)，其作用是___________。
（2）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图：
①全钒液流电池放电时发生氧化反应，该电池放电时正极反应式是___________。
②当完成储能时，阴极溶液的颜色是______。
（3）将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含的电解液，电解溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式___________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________。
③电解过程中，电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度应该向___________极室(填“阴”或者“阳”)加入___________(填化学式)。
【答案】（1） ①. 石墨 ②. 2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH- ③. NaOH ④. 增强溶液导电性，加快电解速率
（2） ①. VO+e- +2H+ = VO2++H2O ②. 紫色
（3） ① PbCl+2e-=Pb+4Cl- ②. H+ ③. 阴 ④. PbO
【解析】
【小问1详解】
由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，右边电极为阴极。
①左边电极A为阳极，失电子，则电极A为石墨，此时溶液中的氯离子失电子生成氯气。
②电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH-。
③由电解食盐水的装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，A连接电源正极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充，右边电极为阴极，B连接电源负极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，生成氢氧化钠从图中d位置流出，b口加入的物质是稀氢氧化钠溶液，其作用为增强溶液导电性，加快电解速率。
【小问2详解】
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，则VO发生还原反应，得电子，正极反应式为：VO+e- +2H+ = VO2++H2O。
②电池储能时为电解池，电解的总反应为V3++VO2++H2O= V2++ VO+2H+，阴极发生还原反应，阴极反应式为V3++e-=V2+，阴极溶液颜色变为紫色。
【小问3详解】
①阴极发生还原反应，Na2PbC14被还原生成Pb，阴极反应式为PbCl+2e-=Pb+4Cl-。
②电解时阳离子向阴极移动，通过阳离子交换膜的离子主要为氢离子。
③电解过程中，Na2PbCl4在阴极发生还原反应，阴极发生还原反应生成Pb，阳极发生氧化反应生成氧气，Na2PbCl4浓度不断减小，为恢复浓度，则应在阴极加入PbO，溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液。
20. 我国向国际社会承诺2030年“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。研发资源化利用技术，降低空气中含量成为世界各国研究热点。
（1）与是典型的温室气体，重整制合成气提供了一条规模化综合利用碳源、氢源并转化温室气体的技术路线。
①该反应___________0(填“>”或“<”)
②有传闻重整制合成气可以在任何条件下自发进行，你认为此传闻否正确？___________(填“正确”或“错误”)，并写出原因___________。
③若让此反应能自发进行，你认为应选择___________(填“高温”或“低温”)。
（2）工业上用和在一定条件下可以合成乙烯：
已知：①
②
③
则___________，该反应能够自发进行的条件是___________(填“低温”、“高温”或“任何温度”)。
（3）电化学法也可还原二氧化碳制乙烯，原理如图所示。
该电池的阴极电极反应式为：___________。
【答案】（1） ①. ＞ ②. 错误 ③. ，，根据，那么有可能，所以传闻错误 ④. 高温
（2） ①. ②. 低温
（3）
【解析】
【小问1详解】
①由反应可知，该反应的正向气体分子数增加，＞0；
②由反应可知，，，根据，那么有可能，所以传闻错误；
③，，根据，温度越高时，反应才能自发进行，即选择高温能让此反应自发进行；
【小问2详解】
根据盖斯定律，3×反应①-反应②-4×反应③可得目标反应式，则==3×(-571.6kJ/ml)-(-1411.0kJ/ml)-4×(-44.0kJ/ml)=-127.8kJ/ml，该反应为放热反应，正向气体分子数减少，，根据时，反应才能自发进行，则该反应在低温下自发进行；
【小问3详解】
连接电源负极的一极为阴极，阴极上CO2发生得电子的还原反应生成C2H4，结合pH=8，阴极电极反应式为。物质
熔点/℃
沸点/℃
Na
97.8
883
K
63.7
774
NaCl
801.0
1413
KCl
770
1500
化学键
键能
798
x
413
463
化学键
436
343
1076
465
413
离子种类
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
(考试时间：75分钟 试卷满分：100分)
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Al：27 S：32 Ti：48 Fe：56
一、单项选择题(本小题包括10小题，每题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学反应总是伴随着能量变化。下列有关说法正确的是
A. 电解精炼时应将粗铜连接电源的负极
B. 一次性保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
C. 太阳光催化水分解过程中太阳能转化为化学能
D. “天宫课堂”过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热“冰球”的现象，属于吸热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．电解精炼时应将粗铜连接电源的正极作阳极，主要电极反应为：，A错误；
B．“一次性保暖贴”内含有铁粉、碳、氯化钠，与空气中的和水能够构成原电池，即在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，B错误；
C．太阳光催化水分解过程中是将太阳能转化为、中的化学能储存起来，C正确；
D．过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热“冰球”的现象，属于放热过程，D错误；
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. ， ，则
B. ， ，则碳的摩尔燃烧焓
C. 已知 ，则
D. 已知 ，则稳定性石墨小于金刚石
【答案】A
【解析】
【分析】稳定的物质具有较低的能量；燃烧热为1ml可燃物完全燃烧，生成稳定的氧化物释放的热量；HF为弱电解质；相同质量的C完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧释放的热量。
【详解】A．燃烧为放热反应，焓变为负值，生成液态水放热更多，故，A正确；
B．已知：
①
②
根据燃烧热的概念，由盖斯定律可知，①+②得，碳的摩尔燃烧焓，B错误；
C．反应中还生成硫酸钡沉淀也会伴随能量的变化，故的焓变不是，C错误；
D．石墨转化为金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石的能量，能量越低越稳定，D错误；
故选A。
3. 金属腐蚀对国家经济造成损失非常严重，了解金属的腐蚀与防护具有重要意义。下列说法正确的是
A. 铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B. 燃气灶中心部位的铁生锈发生的主要是电化学腐蚀
C. 纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀
D. 航海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
【答案】D
【解析】
【详解】A．水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误；
B．燃气灶中心的铁生锈主要是铁和氧气在点燃条件下反应，因此主要是化学腐蚀，故B错误；
C．纯银器长时间暴露在空气中，会与空气中的、反应生成黑色的，发生的是化学腐蚀，C错误；
D．锌比铁活泼，船底镶嵌锌块，与海水、船构成原电池，锌作负极被消耗，铁作正极被保护，利用的是牺牲阳极保护法，D正确。
答案选D。
4. 通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图所示，下列说法错误的是
A. a为电池的正极，发生还原反应
B. b极的电极反应为
C. 当电路中转移电子时，传感器内参加反应的为
D. 传感器工作过程中，电解质溶液中硫酸的浓度减小
【答案】C
【解析】
【分析】氧气得电子，发生还原反应，a为正极，甲醛失电子生成二氧化碳，b为负极。
【详解】A．氧气得电子，a为正极，发生还原反应，A正确；
B．b极是负极，发生失去电子的氧化反应，故电极反应为，B正确；
C．负极电极方程式为：，当电路中转移电子时，反应的甲醛物质的量=0.05ml，质量0.05ml×30g/ml=1.5g，C错误；
D．传感器工作过程中，氧化还原反应生成水，电解质溶液中硫酸的浓度变小，D正确；
答案选C。
5. 下列有关NA的说法正确的是
A. 惰性电极电解足量饱和食盐水，当生成2mlNaOH时，阳极失去的电子数目为2NA
B. 电解精炼铜，当阴极生成1mlCu时，阳极反应的Cu原子数目为NA
C. 氢氧燃料电池，当正极消耗22.4L(标准状况)氧气时，电路中通过的电子数目为2NA
D. 电解足量CuCl2溶液，当电路中转移2ml e-时，阳极一定生成NA个Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A．惰性电极电解足量饱和食盐水，化学方程式为：，当生成2ml NaOH时，阳极生成1ml氯气，转移电子数为2NA，A正确；
B．电解精炼铜，阳极为粗铜，比铜活泼的金属先失去电子，故当阴极生成1mlCu时，阳极反应的Cu原子的物质的量小于1ml，数目小于NA，B错误；
C．氢氧燃料电池，当正极消耗22.4L(标准状况)氧气时，电路中通过的电子数目为4NA，C错误；
D．若采用活性电极，阳极是活泼金属反应，不能生成氯气，D错误；
故选A。
6. 工业上制备金属钾的反应为KCl＋NaNaCl＋K，该反应为吸热反应，反应温度通常为850℃。相关数据如下表所示，下列说法错误的是
A. Na比K活泼B. 该反应的△H＞0
C. 该反应的△S＞0D. 该条件下△H-T△S＜0
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．金属性K＞Na，故K比Na活泼，A错误；
B．该反应为吸热反应，因此，该反应的△H＞0，B正确；
C．反应温度为850℃时，根据表格数据，Na、NaCl、KCl均为液态，而K为气态，随着反应的进行，气体增多，熵增大，因此该反应的△S＞0，C正确；
D．该反应在高温下可以自发进行，因此△H-T△S＜0，D正确；
答案选A。
7. 中学化学教材中，常借助于图象这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容不正确的是
A. 图1表示牺牲阳极的阴极保护法
B. 图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀
C. 图3表示电镀
D. 用图4装置表示精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A．图1中锌比铁活泼，锌失电子，被氧化，从而保护了铁不被腐蚀，故表示牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化现象，所以图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀，B正确；
C．电镀时待镀物品(镀件)应该与电源的负极相连作阴极，故图3表示电镀的正、负极接反了，C错误；
D．用图4装置表示精炼铜，则a极与电源正极相连，作阳极，应接粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，D正确；
故答案为：C。
8. 1886年法国化学家莫桑从电解氟氢化钾()的无水氟化氢溶液中制备出了，装置如图所示。下列说法不正确的是
A. a出口的气体为
B. 电解槽需要用特制材料严格把阴极和阳极分开
C. 阴极的电极反应式为：
D. 电解过程中和分别在阴、阳两极放电
【答案】D
【解析】
【详解】A．a出口的气体是阳极的生成物，阳极反应式为，故A正确；
B．因为反应中生成氢气和氟气，两者混合会发生爆炸，因此电解槽需要用特制材料严格把阴极和阳极分开，故B正确；
C．阴极得到电子产生氢气，因此阴极的电极反应式为：，故C正确；
D．不放电，电解过程中和分别在阴、阳两极放电，故D错误。
综上所述，答案为D。
9. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：。关于该电池的下列说法正确的是
A. 负极的电极反应：
B. 放电过程中，向钙电极移动
C. 正极反应物为
D. 常温时，正负极之间连上检流计，指针不偏转
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池，根据总反应式可知PbSO4为原电池的正极，Ca电极为原电池的负极，LiCl-KCl为电解质。据此解答。
【详解】A．Ca为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Ca-2e-+2Cl-=CaCl2，故A项错误；
B．原电池中，阳离子向正极移动，因此Li+向PbSO4电极移动，故B项错误；
C．正极为PbSO4得电子，即PbSO4为反应物，故C项错误；
D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此在正负极之间连接检流计或电流表，指针不偏转，故D项正确。
故答案选： D。
10. 工业上采用电解的方法来制备活泼金属铝。纯净的氧化铝熔点很高(约为2045℃)，在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)的办法，使在1000℃左右就可与冰晶石形成熔融体。以下说法正确的是
A. 电解过程中阳极反应式为
B. 电解过程中每产生，反应所转移电子的物质的量为0.6ml
C. 若生产9g铝时，阳极损失3.6g石墨，则石墨被氧化为CO、物质的量之比为1：2
D. 加入冰晶石目的是增强电解液的导电性
【答案】C
【解析】
【详解】A．电解池中，阳极发生氧化反应，是氧离子发生失电子，电极反应式为：，故A错误；
B．的物质的量为，电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反应生成氧气，，所以生成0.2ml氧气转移0.8ml电子，故B错误；
C．9g铝的物质的量为，阴极反应式为，则生产9g铝转移电子1ml。得到的电子总物质的量与石墨失去的电子总物质的量相等，设生成CO、的物质的量分别为x、y，3.6g石墨的物质的量为，则，，解得：，，即石墨被氧化为CO、物质的量之比为1：2，故C正确；
D．加入冰晶石主要目的是降低氧化铝的熔点，故D错误。
二、不定项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项，多选得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得2分，选两个且都正确得4分，但只要选错一个就得0分。)
11. 设为阿伏加德罗常数的值。已知反应：
①
②
其他数据如表所示，下列说法正确的是
A. ，且甲烷的摩尔燃烧焓为
B.
C. 上表中
D. 当有个C-H键断裂时，反应放出的热量为bkJ
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应①②都是甲烷燃烧，所有的燃烧都是放热反应，反应热，等量的甲烷完全燃烧生成液态水比生成气态水放出的热量多，因为负值，放出的热量越多，越小，因此，摩尔燃烧焓为生成液态水的焓变，故不是，A错误；
B．已知：① ，② ，根据盖斯定律(①-②)可得： ，B错误；
C．根据反应② ，，整理可得：，C正确；
D．当有个键断裂时，反应消耗了1ml甲烷，按照反应①进行生成液态水放出的热量为akJ，按照反应②进行生成气态水放出的热量为bkJ，D错误；
故答案为：C。
12. 用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是
A. 电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B. b电极上发生的反应方程式为：和
C. 曲线0~P段表示和混合气体的体积变化，曲线P~Q段表示的体积变化
D. 从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为
【答案】AD
【解析】
【分析】电路中电子流动方向与电流方向相反，由图甲可知，b为阳极，a为阴极，用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，首先发生，Cu消耗完全后，发生。
【详解】A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，A正确；
B．b电极上发生的反应方程式为：，B错误；
C．曲线0~P段表示混合气体的体积变化，曲线P~Q段表示和的体积变化，C错误；
D．从开始到Q点时收集到的混合气体共0.2ml，其中氢气与氧气均为0.1ml，故气体的平均摩尔质量为，D正确；
故选：AD。
13. 中国企业华为宣布：利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为，其工作原理如图。下列关于该电池的说法不正确的是
A. 该电池若用隔膜，可选用阳离子交换膜
B. 对废旧的该电池进行“放电处理”，让从石墨烯中脱出有利于回收
C. 放电时，正极的电极反应为：
D. 充电时，电路中每转移1ml，石墨烯电极质量增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．该电池通过锂离子定向移动导电，该电池若用隔膜，可选用阳离子交换膜，故A正确；
B．石墨烯是负极，放电时，阳离子向正极移动，从石墨烯中脱出有利于回收，故B正确；
C．放电时，正极得电子发生还原反应，电极反应为：，故C正确；
D．充电时，电路中每转移1ml，有1mlLi进入负极，石墨烯电极质量增加7g，故D错误；
选D。
14. 通过以下反应可获得新型能源二甲醚()。下列说法不正确的是
①
②
③
④
A. 反应①②为反应③提供原料气
B. 反应③也是资源化利用的方法之一
C. 反应的
D. 反应的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．反应①的产物为CO和，反应②的产物为和，反应③的原料为和，A项正确；
B．反应③将温室气体转化为燃料，B项正确；
C．反应④生成物中为气态，C项生成物中为液态，故C项中反应的焓变不为，C项错误；
D．依据盖斯定律可知，由可得所求反应及其焓变，D项正确。
故选C。
15. 为节约资源，许多重要的化工产品可以进行联合生产。如氯碱工业、金属钛的冶炼工业、甲醇的合成工业可以进行联合生产。联合生产时的物质转化如下图所示：
部分反应的热化学方程式为：
下列关于联合生产的有关说法正确的是
A. 电解饱和食盐水时，阴极附近溶液pH升高
B. 通过电解溶液可以实现镁的再生
C. 还原反应时，每生成48gTi，反应共转移2ml电子
D. 反应在任何条件下均不能自发进行
【答案】AD
【解析】
【分析】电解食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠；氢气和一氧化碳合成甲醇；氯气、碳、二氧化钛反应生成四氯化钛，四氯化钛和镁还原生成钛和氯化镁；；
【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极附近氢离子放电生成氢气，水电离出氢氧根离子浓度变大，溶液pH升高，A正确；
B．通过电解熔融可以实现镁的再生，B错误；
C．还原反应时，电子转移情况为，每生成48gTi（物质的量为1ml），则反应共转移4ml电子，C错误；
D．已知：①
②
由盖斯定律可知，①-②得：，，反应为吸热、熵减反应，根据反应能自发进行，则在任何条件下均不能自发进行，D正确；
故选AD。
三、非选择题(共60分。)
16. 甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料。
已知：
（1）试写出在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式：___________。
（2）某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空：
①放电时，甲醇在___________(填“正”或“负”)极发生反应，电极反应为___________。
②工作时，B极的电极反应式为___________，A极的电极反应式为___________。
（3）某同学设计了一种用电解法制取的实验装置(如图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法不正确的是___________(填序号)。
A. a为电源正极，b为电源负极B. 可以用NaCl溶液作为电解质溶液
C. A、B两端都必须用铁作电极D. 阴极发生的反应为
【答案】（1）
（2） ①. 负 ②. ③. ④. （3）C
【解析】
【小问1详解】
已知：
① ；
② ；
甲醇的燃烧方程式为③，根据盖斯定律有③=①②，所以在氧气中完全燃烧生成和的热化学方程式为 ；
【小问2详解】
①放电时，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，
②乙池为电解池，A极为阴极，银离子得电子生成Ag，电极反应为；B极为氧气，电极反应式为；
【小问3详解】
A．因为生成的氢气将装置中原有氧气带出，且氢气的密度小于水，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁做阳极失去电子生成亚铁离子，所以“a”为正极，“b”为负极，故A正确；
B．因为阳极是铁，活泼电极作阳极时，阳极材料铁失电子生成亚铁离子，阴极上氢离子放电，生成氢气，所以能生成氢氧化亚铁白色沉淀，则电解液选用NaCl溶液不影响实验，故B正确；
C．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，故C错误；
D．阳极应该用铁电极，阴极可以是铁也可以是其他惰性电极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，氢气能防止氢氧化亚铁被氧化，所以电极反应式为，故D正确。
故选C。
17. 化学反应中的能量变化通常表现为热量变化，研究热量变化具有重要的意义。化学反应的反应热可通过实验测定，也可通过计算间接获得。
（1）下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。
①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氢气还原氧化铜
⑤碳酸钙高温分解 ⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦灼热的木炭与的反应
⑧晶体与晶体的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应
（2）在25℃、101kPa下，23g乙醇完全燃烧生成和液态水时放热638.4kJ，则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为___________。
I．中和反应反应热的实验测定
设计实验测定反应的
（3）实验室中盐酸和NaOH溶液已耗尽，请你为该兴趣小组推荐一种酸和一种碱___________。
（4）选用合理的试剂，用如图装置进行实验，其中仪器a的名称为___________。某次实验测得中和热，与理论值出现较大偏差，产生偏差的原因不可能是___________(填字母序号)
A．实验装置保温、隔热效果差
B．分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中
C．用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度
D．用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
II．通过计算间接获得反应热
（5）利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①
②
③ ，
已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
(已知甲醇与CO的结构式分别如图： )
由此计算___________；已知，则___________。
【答案】（1）②④⑤⑦⑧
（2）
（3）硫酸或硝酸和氢氧化钾
（4） ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. D
（5） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①液态水气化过程中没有新物质生成，属于物理变化，故①错误；
②胆矾加热发生分解反应生成硫酸铜白色粉末的反应是吸热反应，故②正确；
③浓硫酸稀释过程中没有新物质生成，属于物理变化，故③错误；
④氢气还原氧化铜生成铜和水的反应是吸热反应，故④正确；
⑤碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳的反应是吸热反应，故⑤正确；
⑥氢氧化钾溶液和稀硫酸发生的中和反应是放热反应，故⑥错误；
⑦灼热的木炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应是吸热反应，故⑦正确；
⑧八水氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热反应，故⑧正确；
⑨甲烷在空气中燃烧的反应为放热反应，故⑨错误；
故答案为：②④⑤⑦⑧；
【小问2详解】
乙醇的燃烧热是指在25℃、101KPa时，1ml乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，23g乙醇完全燃烧放热638.4kJ，则乙醇的燃烧热△H=—=—276.8kJ/ml，反应的热化学方程式为 ，故答案为： ；
【小问3详解】
中和热为稀的强酸溶液和稀强碱溶液反应生成生成1ml水放出的热量，所以实验室中盐酸和氢氧化钠溶液已耗尽，可以选用稀硫酸或稀硝酸代替盐酸，氢氧化钾代替氢氧化钠，故答案为：硫酸或硝酸和氢氧化钾；
【小问4详解】
由实验装置图可知，仪器a为环形玻璃搅拌棒；由题意可知，反应测得中和热数值偏小，说明实验过程中存在热量散失；
A．实验装置保温、隔热效果差，测得的热量值偏小，得到中和热数值偏小，故不符合题意；
B．分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中，会导致热量散失，中和热数值偏小，故不符合题意；
C．用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸溶液的温度，酸溶液的起始温度偏高，测得中和热数值偏小，故不符合题意；
D．用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数，导致所量取的溶液体积偏大，反应生成的水大于1ml，测得中和热数值偏大，故符合题意；
故选D，故答案为：环形玻璃搅拌棒；D；
【小问5详解】
由反应热与反应物键能总和与生成物键能总和的差值相等可得：；由盖斯定律可知，故反应②-①得到反应③，则，故答案为：−99kJ/ml；+41 kJ/ml。
18. 研究大气中含硫化合物(主要是和)的转化具有重要意义。
（1）为了减少对环境的污染，煤在燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益高等优点。电解脱硫的基本原理是利用电极反应将转化成，再将煤中的含硫物质(主要是)氧化为和(如下图所示)：
①阳极的电极反应式为___________。
②与煤中的含硫物质(主要是)反应的离子方程式是___________。
③电解过程中，当有被氧化时，混合溶液中的物质的量将增大___________ml(不考虑溶液中水的体积变化)。
（2）土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如下：
全部氧化成的热化学方程式为___________。
（3）二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含快速启动，其装置示意图如下：
①质子的流动方向为___________(填“从A到B”或“从B到A”)。
②负极的电极反应式为___________。
【答案】（1） ①. ②. ③. 1
（2）
（3） ①. 从A到B ②.
【解析】
【小问1详解】
①由图示可知，在阳极失电子转化为，发生氧化反应，电极反应式为：。
②由图示可知，与反应生成、和，反应中铁元素化合价由+2变为+3、硫元素化合价由-1变为+6、锰元素化合价由+3变为+2，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：
。
③的物质的量为，被氧化时，消耗，生成，而生成时，阴极反应，根据电子守恒可知消耗，所以混合液中氢离子的物质的量将增大。
【小问2详解】
根据图示可知第一步反应①为 ，第二步反应②为 ，根据盖斯定律由①+②可得 ；
【小问3详解】
①由图可知总反应式为，A为负极，B为正极，原电池中阳离子向正极移动，质子即为，朝正极移动，故移动方向为从A到B；
②负极的电极反应为二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子：。
19. 电解原理在化学工业中有广泛应用。
（1）电解食盐水是氯碱工业的基础，如图为阳离子交换膜法电解示意图。
①已知电极材料分别为铁和石墨，则电极A为___________。
②电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是___________。
③在b口加入的物质为___________(写化学式)，其作用是___________。
（2）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如图：
①全钒液流电池放电时发生氧化反应，该电池放电时正极反应式是___________。
②当完成储能时，阴极溶液的颜色是______。
（3）将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含的电解液，电解溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式___________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________。
③电解过程中，电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度应该向___________极室(填“阴”或者“阳”)加入___________(填化学式)。
【答案】（1） ①. 石墨 ②. 2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH- ③. NaOH ④. 增强溶液导电性，加快电解速率
（2） ①. VO+e- +2H+ = VO2++H2O ②. 紫色
（3） ① PbCl+2e-=Pb+4Cl- ②. H+ ③. 阴 ④. PbO
【解析】
【小问1详解】
由电解食盐水装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，右边电极为阴极。
①左边电极A为阳极，失电子，则电极A为石墨，此时溶液中的氯离子失电子生成氯气。
②电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+ H2↑+2OH-。
③由电解食盐水的装置图可知，钠离子移向右边，则左边电极为阳极，A连接电源正极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充，右边电极为阴极，B连接电源负极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- 或2H++2e-=H2↑，生成氢氧化钠从图中d位置流出，b口加入的物质是稀氢氧化钠溶液，其作用为增强溶液导电性，加快电解速率。
【小问2详解】
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应，则VO发生还原反应，得电子，正极反应式为：VO+e- +2H+ = VO2++H2O。
②电池储能时为电解池，电解的总反应为V3++VO2++H2O= V2++ VO+2H+，阴极发生还原反应，阴极反应式为V3++e-=V2+，阴极溶液颜色变为紫色。
【小问3详解】
①阴极发生还原反应，Na2PbC14被还原生成Pb，阴极反应式为PbCl+2e-=Pb+4Cl-。
②电解时阳离子向阴极移动，通过阳离子交换膜的离子主要为氢离子。
③电解过程中，Na2PbCl4在阴极发生还原反应，阴极发生还原反应生成Pb，阳极发生氧化反应生成氧气，Na2PbCl4浓度不断减小，为恢复浓度，则应在阴极加入PbO，溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液。
20. 我国向国际社会承诺2030年“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。研发资源化利用技术，降低空气中含量成为世界各国研究热点。
（1）与是典型的温室气体，重整制合成气提供了一条规模化综合利用碳源、氢源并转化温室气体的技术路线。
①该反应___________0(填“>”或“<”)
②有传闻重整制合成气可以在任何条件下自发进行，你认为此传闻否正确？___________(填“正确”或“错误”)，并写出原因___________。
③若让此反应能自发进行，你认为应选择___________(填“高温”或“低温”)。
（2）工业上用和在一定条件下可以合成乙烯：
已知：①
②
③
则___________，该反应能够自发进行的条件是___________(填“低温”、“高温”或“任何温度”)。
（3）电化学法也可还原二氧化碳制乙烯，原理如图所示。
该电池的阴极电极反应式为：___________。
【答案】（1） ①. ＞ ②. 错误 ③. ，，根据，那么有可能，所以传闻错误 ④. 高温
（2） ①. ②. 低温
（3）
【解析】
【小问1详解】
①由反应可知，该反应的正向气体分子数增加，＞0；
②由反应可知，，，根据，那么有可能，所以传闻错误；
③，，根据，温度越高时，反应才能自发进行，即选择高温能让此反应自发进行；
【小问2详解】
根据盖斯定律，3×反应①-反应②-4×反应③可得目标反应式，则==3×(-571.6kJ/ml)-(-1411.0kJ/ml)-4×(-44.0kJ/ml)=-127.8kJ/ml，该反应为放热反应，正向气体分子数减少，，根据时，反应才能自发进行，则该反应在低温下自发进行；
【小问3详解】
连接电源负极的一极为阴极，阴极上CO2发生得电子的还原反应生成C2H4，结合pH=8，阴极电极反应式为。物质
熔点/℃
沸点/℃
Na
97.8
883
K
63.7
774
NaCl
801.0
1413
KCl
770
1500
化学键
键能
798
x
413
463
化学键
436
343
1076
465
413
离子种类
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
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